소방유체역학

유체의 기본적 성질

유체는 전단응력을 받으면 계속 변형되는 물질이며, 차원은 질량 M, 길이 L, 시간 T로 나타낸다. 밀도 ρ[kg/m³]와 비중량 γ[N/m³]는 γ = ρg로 연결되고, 비중은 물질의 밀도를 기준 물질의 밀도로 나눈 값이므로 단위가 없는 무차원수이다. 체적탄성계수 K는 압력 변화량을 체적 변화율로 나눈 값에 음의 부호를 붙인 것이며, 압축률 β는 그 역수(β = 1/K)이다. K가 클수록 β는 작아져 압축되기 어렵다. 음속은 c = √(K/ρ)로 주어진다. 표면장력은 액체 표면에서 작용하는 장력이며 단위는 N/m이다. 모세관현상의 상승 높이는 h = 4σcosθ/(γd)로, 표면장력에 비례하고 관의 지름에 반비례한다. 점성은 전단응력과 속도구배를 잇는 점성계수 μ로 나타내며, 동점성계수는 ν = μ/ρ이다. 점성은 회전식 점도계나 낙구식 점도계로 측정한다.